陳龍畢業(yè)磁選論文

磁選論文1、超導(dǎo)磁選機(jī)現(xiàn)狀及發(fā)展超導(dǎo)磁選機(jī)是把超導(dǎo)電技術(shù)上的超導(dǎo)磁體移植到強(qiáng)磁選機(jī)上，以代替普通磁體，從而可產(chǎn)生很高的磁場強(qiáng)度其最主要的特點(diǎn)是磁場強(qiáng)度可達(dá)到6~10T,W其它磁選機(jī)磁場強(qiáng)度一般不超過2T;其次，超導(dǎo)磁選機(jī)非常節(jié)能，很小的功率可獲得很強(qiáng)的磁場，其重量輕，體積小，穩(wěn)定性好，均勻度高，唯一的能耗是系統(tǒng)中保持超導(dǎo)溫度所需的能量（2）高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)，該機(jī)主要為罐式高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是向磁體高速給磁以及隨后的退磁，或在磁體不退磁的情況下把磁性物從磁介質(zhì)表面沖洗下來）現(xiàn)有一種反復(fù)串罐式超導(dǎo)磁選機(jī)，其特點(diǎn)是分選罐往復(fù)交替進(jìn)出磁場，實(shí)現(xiàn)分選過程。該機(jī)場強(qiáng)最高達(dá)8000kA/m（10T），可分選比磁化系數(shù)為10-6m3/g、微米級(jí)的弱磁性物料與類似周期式高梯度磁選機(jī)相比，耗電能僅為其1/10，而處理量為其10倍。磁選發(fā)展趨勢磁選機(jī)行業(yè)發(fā)展趨勢，概括起來主要有以下幾個(gè)方面：（1） 保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源隨著國家現(xiàn)代化的推進(jìn)，資源的充分利用與再生利用越來越得到重視，磁選機(jī)的研發(fā)方向之一就是怎樣解決中國貧礦、連生礦體的綜合利用，以及尾礦的再生利用，在選礦設(shè)備設(shè)計(jì)制造使用過程中考慮如何進(jìn)一步保護(hù)環(huán)境，節(jié)約能源〕隨著永磁材料的發(fā)展，弱磁選機(jī)的磁系正逐漸永磁化，強(qiáng)磁選機(jī)、高梯度磁選機(jī)也已出現(xiàn)永磁化或電磁結(jié)合，以節(jié)約能源，提高磁選機(jī)性能，同時(shí)礦石利用率得到提高，有效地保護(hù)了環(huán)境。（2） 向大型化、大處理量方向發(fā)展筒式磁選機(jī)外型尺寸達(dá)直徑1500mmx4000mm;立環(huán)脈動(dòng)式高梯度磁選機(jī)立環(huán)直徑已達(dá)3200mm，正準(zhǔn)備研制直徑4000mm的磁選機(jī);平環(huán)式磁選機(jī)轉(zhuǎn)環(huán)直徑達(dá)10m;強(qiáng)磁選機(jī)轉(zhuǎn)盤達(dá)3.35m;TDG大塊磁選機(jī)筒徑已達(dá)1500mm，磁選機(jī)單位時(shí)間處理量也越來越大，最多已達(dá)1800t/h（3） 向高梯場、高梯度方向發(fā)展隨著新的強(qiáng)磁永磁材料的出現(xiàn)和超導(dǎo)材料的突破以及新的聚磁技術(shù)的創(chuàng)新，現(xiàn)磁選機(jī)能得到了顯著的提高，磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場梯度大幅提高，超導(dǎo)式磁選機(jī)在不久的將來必定得到更廣泛的應(yīng)用。超導(dǎo)材料?的發(fā)展，單位處理量所耗能源不斷下降，同時(shí)礦石利用率得到提高，有效地保護(hù)了環(huán)境'此外，為了擴(kuò)一大磁選機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，使那些目前被認(rèn)為是“非磁性的物料”變?yōu)榇判晕锪希ㄔ诟邎鰪?qiáng)下磁化，可大大增加磁性），超導(dǎo)磁選則是關(guān)鍵技術(shù)之一，應(yīng)是今后重要的研究方向。（4） 新材料、新磁系研制研究新的高性能磁「｝材料與超導(dǎo)材料，研制開發(fā)新型磁系結(jié)構(gòu)和新型聚磁介質(zhì)、新型冷卻方式，關(guān)系到磁場強(qiáng)度、漏磁、能耗等技術(shù)參數(shù)優(yōu)劣，影響分選指標(biāo)白勺好壞及穩(wěn)定新聚磁介質(zhì)的材質(zhì)、形狀、相對(duì)尺寸、放置方式、填充率特性及匹配程度等都有進(jìn)一步的研究空間。（5） 新工藝、新方法的研制研制永磁磁選機(jī)新的加工制作方法與磁系裝配方法以提高磁性能，解決磁介質(zhì)堵塞的新工藝方法，以及其它各種磁選｝JL加〔市｝l作新工藝。減少生產(chǎn)成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。（6） 采用磁絮凝分選｝在分選工藝中，進(jìn)一步研究如何產(chǎn)生有效的磁絮凝（磁團(tuán)聚），降低介質(zhì)阻力，從而改善分選條件，角牟決微細(xì)粒磁性礦物難選和流失的難題（7） 研究磁種分選法研究用物理或物理化學(xué)的方法人為地提高非磁性（或弱磁性）和抗磁性物質(zhì)的磁性，在一定化學(xué)條件下（（PH、分散劑及活性劑等），對(duì)物料進(jìn)行調(diào)整，添加磁r｝種子使磁種有選擇地粘附于目的礦物或脈石上，從而使非磁性的物質(zhì)具有磁性，或者弱磁性礦物的磁性變強(qiáng)，進(jìn)而可用磁選的方法，將目的礦物分離。（8） 研究磁流體分選法磁流體分選法分為2種:①磁流體動(dòng)力分選，該法是在磁場與電場聯(lián)合作用下，以強(qiáng)解質(zhì)溶液為分選介質(zhì)，根據(jù)礦物之間密度、比磁化系數(shù)及電導(dǎo)率等的差異而使不同礦物分離的一種方法;②磁流體靜力分選法，該法是在非均勻磁場作用下，以）In磁系性液體或鐵磁性膠體懸浮液（水基液或有機(jī)溶液）作分選介質(zhì)，按比重（密度）和磁性的差異進(jìn)行分離的一種選礦方法。2、礦物磁選過程（1） 磁選過程當(dāng)?shù)V漿進(jìn)入分選空間后，磁性礦粒在不均勻磁場作用下被磁化，從而受磁場吸引力的作用，使其吸在圓筒上，并之被轉(zhuǎn)筒帶至排礦端，排出成為磁性產(chǎn)品。非磁性礦粒，由于所受的磁場作用力很小，仍殘留在礦漿中，排出后成為非磁性產(chǎn)品，這就是磁選分離過程。（2） 磁選原理礦物顆粒通過磁選機(jī)磁場時(shí)，同時(shí)受到磁力和機(jī)械力（重力、離心力、介質(zhì)阻力、摩擦力等）的作用。磁性較強(qiáng)的礦粒所受的磁力大于其所受的機(jī)械力，而非磁性礦粒所受磁力很小，則以機(jī)械力占優(yōu)勢。由于作用在各種礦粒上的磁力和機(jī)械力的合力不同，使它們的運(yùn)動(dòng)軌跡也不同，從而實(shí)現(xiàn)分選。磁選基本條件磁選是在磁選設(shè)備所提供的非均勻磁場中進(jìn)行的。被選礦石進(jìn)入磁選設(shè)備的分選空間后，受到磁力和機(jī)械力的共同作用，沿著不同的路徑運(yùn)動(dòng)，對(duì)礦漿分別截取，就可得到不同的產(chǎn)品。磁性顆粒在磁選機(jī)中成功分選的必要條件是：作用在較強(qiáng)磁性礦石上的磁力F1必須大于所有與磁力方向相反的機(jī)械力的合力，同時(shí)，作用在較弱磁性顆粒上的磁力「2必須小于相應(yīng)機(jī)械力之和。即Fl'F機(jī)合1 F2<F機(jī)合2磁選的實(shí)質(zhì)是利用磁力和機(jī)械力對(duì)不同磁性顆粒的不同作用而實(shí)現(xiàn)的。超導(dǎo)磁選機(jī)是把其磁性材料由鐵磁體改為超導(dǎo)體。結(jié)構(gòu)可分為三個(gè)系統(tǒng)：超導(dǎo)磁系、制冷系統(tǒng)和分選系統(tǒng)。（圖略）臥式串罐往復(fù)式高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)由螺線管式超導(dǎo)磁系、分選罐列、鐵磁屏、液壓往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置和機(jī)座組成。臥式串罐往復(fù)式高梯度超導(dǎo)磁選機(jī)分選過程：工作時(shí)，超導(dǎo)磁體激磁，一個(gè)分選罐位于磁場空腔內(nèi)，給人礦漿，捕獲磁性粒子，洗滌磁介質(zhì)。另一個(gè)分選罐位于相應(yīng)的磁屏腔內(nèi)等待工作。當(dāng)往復(fù)罐借往復(fù)傳動(dòng)裝置退出磁場時(shí)，到達(dá)相應(yīng)的磁屏腔內(nèi)，沖出介質(zhì)上的磁性粒子。原停在磁屏腔內(nèi)的另一分選罐進(jìn)人磁場，依次往復(fù)重復(fù)前一個(gè)分選罐進(jìn)行的程序。這種方法允許超導(dǎo)磁體像永磁體一樣工作而不消耗能量，可使制冷系統(tǒng)的能耗降到最低限度。3磁選機(jī)器薩拉型轉(zhuǎn)環(huán)式高梯度強(qiáng)磁選機(jī)它由兩個(gè)螺線管、轉(zhuǎn)環(huán)、給礦系統(tǒng)、沖洗系統(tǒng)等主要部分組成。螺線管為鞍形線圈，能夠讓轉(zhuǎn)環(huán)穿過并轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)環(huán)分隔為許多小的分選室，每個(gè)分選室內(nèi)裝有鋼毛等聚磁介質(zhì)。當(dāng)轉(zhuǎn)環(huán)連續(xù)不斷地進(jìn)出由鞍形線圈建立的磁場空間時(shí)，鋼毛被磁化磁性礦粒被鋼毛捕獲。經(jīng)清洗后，當(dāng)轉(zhuǎn)環(huán)將鋼毛帶出磁場，磁性產(chǎn)物即被沖洗水沖到精礦接礦槽。

1—始礦，2—清洗水§3—冷波水1d十介聲》E—國環(huán)eR一蝶佬管錢殼，7一磴鐵線圈，&一如洗位粵］卜-非儲(chǔ)注財(cái)—珠性碩粒分選過程：礦漿由上導(dǎo)磁體的長孔流到處在磁化區(qū)的分選室中，弱磁性顆粒被吸附到磁化了的聚磁介質(zhì)上，非磁性顆粒隨礦漿流通過介質(zhì)的間隙流到分選室底部排出成為尾礦，被吸附的弱磁性顆粒隨分選環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)人磁化區(qū)域的清洗段，進(jìn)一步清洗掉非磁性顆粒，接著，轉(zhuǎn)離磁化區(qū)，弱磁性顆粒在沖洗水的作用下，成為精礦磁流體及其應(yīng)用引言磁性流體(Magnetcinulsd)簡稱磁流體或磁液,它是由表面活性劑包賈的,直徑小于01mn的單疇磁性微粒均勻地分散在載體(基液)中形成的磁性膠體溶液.它既具有固體的磁性，一也具有液體的流動(dòng)性,在重力和磁場力的作用下不凝聚也不沉淀，始終穩(wěn)定地分散在載體中.磁性流體是一門涉及物理化學(xué)力學(xué)流學(xué)等學(xué)科的邊緣學(xué)科，是材料科學(xué)中的一支新秀.1965年,美國國家航空和宇宙航行局NSAA首先研制成功磁流體，七十年代后期，美、日、蘇和英等國的研究工作也迅速發(fā)展，美國還成立了“磁性流體公司”專門生產(chǎn)磁流體并開發(fā)其應(yīng)用.從1977年開始，每三年定期召開一屆磁流體國際會(huì)議「2}.第匕屆是1995在印度召開的.由于磁流體奇特的性質(zhì)，已經(jīng)引起人們極大的興趣和越來越廣泛地關(guān)注，在國外已有市售商品，國內(nèi)也有20個(gè)單位在研制和生產(chǎn)磁流體，并且在某些方面已得到實(shí)際應(yīng)用.1磁流體的組成磁流體由三種基本成份組成，即磁性微粒、表面活性劑和使這些磁性微粒懸浮的載體（載液）.磁性微粒，其直徑小于01nm，尺寸上介于原子、分子和宏觀固體之問‘1.可供選擇的磁性材料有下一Fe夕3,Fe戶。，Ni,C。，F(xiàn)c,FcC。和N正e合金等.日前最常用的材料是eF30.,Fe、c。、iN及其合金用于開發(fā)新的領(lǐng)域.磁流體一般每升含有l(wèi)滬個(gè)顆粒.粒子直徑小能防止因地心力作用而聚集在一起，粒子體積的極限取決于構(gòu)成粒子材料的磁化強(qiáng)度.eF3O4粒子的直徑比純鐵粒子大三倍。表面活性劑，在磁流體中作為分散劑，它的功能在于既能適應(yīng)于載體性質(zhì),又能適應(yīng)于磁性微粒的界面，這就要求表面活性劑分子具有化學(xué)極性,其頭部要吸附在磁性微粒上,而尾部必須和基液有親和力（相容）‘71,這樣每個(gè)磁性微粒都涂有一層長鏈分子膜，其厚度為l一2nm，并且是單分子層.這層表面活性劑就象一個(gè)彈性墊子，使磁性微粒相互隔開,以防止磁性微粒因范得華力和磁力作用而聚集起來.最普遍的表面活性劑是油酸.載體,亦稱載液或基礎(chǔ)液，'它使磁流體具有液體的性質(zhì).作為磁流體的載液應(yīng)滿足低蒸發(fā)速率、低粘度和高度化學(xué)穩(wěn)定性，以及具有耐高溫和抗輻照特性等1.1.載體溶液一般分為水基和油基兩類，第一例成功的磁流體載體就是油基（煤油），一般情況下水、烴、氟化烴、雙醋、聚苯醚均可做載體.它的選擇取決于應(yīng)用條件的性能要求.綜上所述，將磁性粒子包覆一層表面活性劑后，分散到相應(yīng)的載體中，就構(gòu)成了磁流體，一般磁流體分為水基和油基兩種，其形成過程如圖1所示.磁性粒子用長碳鏈脂肪酸（例如油酸）處理，在磁性粒子表面通過化學(xué)吸附形成一層單分子包覆層，其親水基向內(nèi)，疏水基向外，就成為油溶性磁性微粒,再將其分散到煤油等油基載體中就形成油基磁流體.水基磁流體，需將油榕性磁粒子用適當(dāng)?shù)谋砻婊钚詣┰龠M(jìn)行二次包覆，例如用十二烷基苯磺酸鈉通過物理吸附形成第二個(gè)包覆層，使得疏水基向內(nèi)，親水基向外2磁流體的物理特性在外磁場作用下，磁流體具有明顯的磁性和懸浮能力。.21磁性磁流體中的磁性微粒,如圖2所示.根據(jù)資料【51知，1升體積中含有l(wèi)滬個(gè)，這樣微小油酸分f的鐵磁單疇顆粒在無外磁場時(shí)，磁疇的磁矩各不相同,磁性相互抵消，宏觀上對(duì)外不顯磁性.加外磁場以后，自發(fā)磁化方向逐漸和外磁場方向平行，隨著外磁場的不斷增強(qiáng)其取向?qū)⒀卮艌龇较蛘R排列，此時(shí)磁化達(dá)到飽和，其磁化曲線呈“、廳形，矯頑力和剩磁為零.在一定的磁場中.磁流體的磁化可以認(rèn)為是固體微粒磁化的總和，如果不考慮粒子之間的相互作用，磁流體的磁化強(qiáng)度可用下式表示.22懸浮能力在均勻磁場情況下，羅森威格(Rsoesnew電)對(duì)磁流體性質(zhì)的物理過程進(jìn)行了描述,提出適用于磁流體的伯努利(Bemoluh)方程。正是這項(xiàng)附加的靜磁壓力反映出磁流體的一個(gè)重要性質(zhì).即這種壓力的產(chǎn)生可以使比重大于磁流體的非磁性物質(zhì)漂浮到液體表面，如圖3所示.這就是磁流體的懸浮能力，其比重大小可隨外磁場的強(qiáng)弱在0—25(kgm一,)范圍內(nèi)變化,置于磁流體中的非磁性物質(zhì)可通過控制外加磁場的強(qiáng)弱，使其自由地浮升或沉降.磁流體在外磁場作用下，除了具有磁性和懸浮能力以外，還具有雙色性和光的雙折射以及法拉第旋轉(zhuǎn)等物理特性.圖3加磁場時(shí)，磁性液體中的非磁性物體將“漂浮’到表面上來3磁流體的制造11物理法把Fe戶。在含有油酸的有機(jī)體中長時(shí)間粉碎.例如1956年aPepn就是用機(jī)械粉碎法最早制得磁流體的.他把Fe戶'小塊放在含有油酸的有機(jī)溶液中經(jīng)長時(shí)間粉碎制得.軸承廢液再加工把拋光滾珠用過的廢液加熱,再用煤油稀釋后再加熱，冷卻后再過濾離心處理也能制得磁性流體.4磁流體的應(yīng)用鑒于磁流體的特性，它在許多領(lǐng)域中都得到廣泛的應(yīng)用.它的應(yīng)用基礎(chǔ)是這種流體可以被“外力”控制，定位、定向與移動(dòng).最常用的領(lǐng)域是密封、潤滑、減振、選礦、油水分離、噴墨印刷、熱交換與檢查等.下面重點(diǎn)介紹兒種:.41密封磁流體密封是近年來出現(xiàn)的非接觸性密封新技術(shù)，如圖4所示.用一塊永久磁鐵或電磁鐵使磁極和軸之間的間隙處形成一個(gè)強(qiáng)磁場，磁流體在磁場的作用下被吸附在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的周圍,形成一個(gè)液體“O”形環(huán)，把間隙完全堵住，且能抵抗環(huán)兩邊產(chǎn)生的壓力，資料〔單級(jí)磁流體密奎J處可承受.02k/gem參考文獻(xiàn)王常任.磁電選礦【M】.北京:冶金L業(yè)出版社2002.孫時(shí)元.中國選礦設(shè)備手冊(cè)【M】.一北京:科學(xué)出版社，2006陳斌磁電選礦技術(shù)【M】.北京:冶金工業(yè)出版社，2007⑷賈增良，譚王林，王訓(xùn)艷，等.大塊干選磁滑輪在鑫豐鐵礦